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LIGAS FERROSAS
Ligas ferrosas - das quais o ferro é o constituinte principal - são produzidas em maiores
quantidades do que qualquer outro de metal. Elas são especialmente importantes como materiais de
construção de engenharia. O largamente difundido uso é devido a 3 fatores: (1) compostos contendo
ferro existem em quantidades abundantes na crosta terrestre; (2) ferro metálico e aços podem ser
produzidos usando técnicas relativamente econômicas de extração, de refino, de adição de elementos de
liga e de fabricação; (3) ligas ferrosas são extremamente versáteis, no sentido de que elas podem ser
elaboradas sob medida para ter uma larga faixa de propriedades mecânicas e físicas. A principal
desvantagem de muitas ligas ferrosas é sua susceptibilidade à corrosão. Êste capítulo discute
composições, microestruturas e propriedades de um número de diferentes classes de aços e ferrosfundidos.
Um esquema de classificação taxonômica para as várias ligas ferrosas
é apresentado na Figura 12.3.
Figura 12.3 Esquema de classificação para as várias ligas ferrosas.
12.5 - AÇOS
Aços são ligas ferro-carbono que podem conter apreciáveis concentraçõesde outros
elementos de liga; existem milhares de ligas que têm diferentes composições e/ou tratamentos térmicos.
As propriedades mecânicas são sensíveis ao teor de carbono, que é normalmente menor do que 1,0%
em peso. Alguns dos aços mais comuns são classificados de acordo com a concentração de carbono,
isto é, em tipos baixo-carbono, médio-carbono e alto-carbono. Também existem sub-classes dentro de
cada grupo de acordo com a concentração de outros elementos de liga. Aços-carbono comuns contém
apenas concentrações residuais de impurezas outras que não o carbono. Para aços-liga, elementos de
liga são intencionalmente adicionados em concentrações específicas.
Aços Baixo-Carbono
De todos os diferentes aços, aqueles produzidos nas maiores quantidades caem dentro da
classificação baixo-carbono. Estes geralmente contém menos do que cerca de 0,25% em peso de C e
são não respondem ao tratamentos térmicos que pretendam a formação de martensita; o endurecimento
é realizado por um trabalho a frio. Microestruturas consistem dos constituintes ferrita e perlita. Como
uma consequência, estas ligas são relativamente macias e fracas, mas têm destacadas dutilidade e
tenacidade; em adição, elas são usináveis, soldáveis e, de todos os aços, são os de produção mais
barata. Aplicações típicas incluem componentes do corpo do automóvel, formas estruturais (vigas I,
cantoneiras de ferro em U e em L), e chapas que são usadas em tubulações, edifícios, pontes e latas de
estranho. As Tabelas 12.1a e 12.1.b, respectivamente, apresentam as composições e propriedades
mecânicas de vários aços-carbono de baixo carbono. Eles tipicamente têm um limite de escoamento de
40000 psi (275MPa), resistência à tração entre 60000 e 80000 psi (415 e 550 Mpa) e uma dutilidade
de 25%EL (EL = elongação).